EM菌技术治理不循环水体研究

卢瑜　曾淼　田京枚　李小琴

摘要    EM菌作为近代治理水体应用较为广泛的菌剂，本文将之用于不循环水体治理。结果表明，EM菌对水中总磷、总氮以及化学需氧量值均有降解作用，并且随着时间推移，下降趋势均较为稳定，水中鱼类的死亡现象消失，水体逐渐澄清。

关键词    EM菌;人工湖;不循环水体;富营养化;治理

中图分类号    X524        文献标识码    A

文章编号   1007-5739（2020）16-0140-02

阿坝师范学院位于四川省汶川县水磨镇，周边环境优美。阿坝师范学院南湖为人工湖、观赏湖，可以视为静水湖、不循环水体，湖内有许多供人观赏的鱼类，有荷花、睡莲等可以净水的植物以及藻类。南湖有面积小、水体修复能力差、与师生居住环境紧密联系等特点。经长时间的观察，湖中常有鱼类死亡现象，水体浑浊恶臭，初步推测是由水体富营养化引起[1]。学校周边生活污水与地表径流的流入，导致南湖水体受到污染，其中尤为突出的是氮、磷元素的积累，极易造成水体的富营养化，在一定程度上严重影响了在校师生的生活环境。

经过前人的研究发现，对于此类受污染水体的治理，主要是降低水體中的氮、磷营养元素含量以及控制水体中的藻类数量，进而改善水体生态。目前，此类水体治理方法可分为物理法、化学法以及生物治理法等3类，其中生物治理可分为2类：一是生物法治理，其特点是操作运行费用低、易于管理等，还包括微生物法，如复合菌EM菌、溶藻菌等;二是生态法治理，利用水生高等植物治理富营养化水体，目前研究较多的水生植物有芦苇、凤眼莲、香蒲、伊乐藻等。也有研究将微生物菌剂与植物联合治理此类受污染水体，并且其治理效果显著高于单用生物菌剂或植物处理水质[2-4]。

EM菌（Effective Microorganisms）是一种复合菌，具有培养菌种操作简单、需要的营养物质常见、菌种易活等特点，因而其应用最为广泛[5]。本文采用EM菌剂治理阿坝师范学院南湖的水质，对水中总磷、总氮以及COD的含量进行降解，使水体得到改善，进而在一定程度上改善校园环境，也为不循环水体的治理提供了有效数据。

1    材料与方法

1.1    试验材料

由于南湖为不循环水体，设置将湖面均匀分为3个部分的为监测垂线，湖水深度0.5～5.0 m，据此可在水面下0.5 m处各设置采样点，共3个采样点。采集未加入EM菌剂的水样，采集完后投放10 kg培养好的EM菌剂，分2个阶段投入：第一阶段采样3次，第二阶段采样4次，每隔2 d采1次样。根据学校地理位置及天气状况，采样时间均为17：00左右。

1.2    测量方法

总磷（TP）的测定按GB 11893—1989进行测定;总氮（TN）的测定按HJ 636—2012进行测定;化学需氧量（COD）的测定按HJ 828—2017进行测定。

2    结果与分析

2.1    总磷含量的变化

由图1可知，加入EM菌剂后总磷含量逐渐减少，并且第1次投放后效果最为显著。同时观察到，试验测量的末期，南湖水中总磷的含量已经达到Ⅰ类地表水总磷含量标准。

磷是水中藻类生长需要的关键元素之一，但过量的磷会造成水体污浊，导致水体富营养化。试验表明，加入EM菌剂后，南湖水中总磷含量值显著减少，能够在一定时间内减缓水体富营养化趋势。

2.2    总氮含量的变化

从图2可知，加入EM菌剂后，南湖水中总氮值随着时间增加而逐渐减少。同时观察到，试验测量的末期，南湖水中总氮含量基本达到Ⅰ类地表水总氮含量允许值标准。

评定水体被污染和自净能力的另一个重要指标是总氮。如果总氮含量较高，水中浮游生物生长旺盛，微生物繁殖加快，导致水体出现富营养化状态。加入EM菌剂后，能够在一定程度上降低总氮含量，减轻水体富营养化的程度。

2.3    化学需氧量的变化

从图3可知，加入EM菌剂后，南湖水中化学需氧量的值随着时间的推移而逐渐减少，表明EM菌剂对降解水中的COD含量有显著效果。

由此得知，加入EM菌剂后，能够在一定程度上降低水中COD含量，减轻水体中有机物的污染，改善水质。

3    结论

（1）EM菌可降低南湖水体中总磷、总氮的含量以及COD值，从而降低水体富营养化的程度、改善水质;定期对湖中投入一定量EM菌，有利于湖中水质改善，也在一定程度上有助于水中动植物生命的延长。

（2）前人对于EM菌剂的研究较多，但对于不循环水体的研究很少[6]，而据学校南湖为不循环水体的特点，通过本试验数据，为其他不循环水体的治理研究提供了一定的依据。

（3）本试验数据表明EM菌对水中TN、TP以及COD值有降解作用，但对于EM菌施用量以及施用时间还有待进一步研究。

4    参考文献

[1] 辛树权，刘军，赵骥民.EM菌技术降解长春师范学院人工湖富营养化水质的研究[J].长春师范学院学报，2012，31（9）：74-77.

[2] 丁学锋，蔡景波，杨肖娥，等.EM菌与水生植物黄花水龙（Jussiaea stipulacea Ohwi）联合作用去除富营养化水体中氮磷的效应[J].农业环境科学学报，2006（5）：1324-1327.

[3] 邓玉营.富营养化水体生物修复研究进展[J].湖北农业科学，2012，51（4）：660-663.

[4] 许国晶，杜兴华，王春生，等.有效微生物菌群与大薸联合净化养殖水体的效果[J].江苏农业学报，2014，30（4）：764-771.

[5] 王红强，刘雪平，王洋洋，等.EM菌在水处理中的应用综述[J].江苏农业科学，2014，42（6）：4-6.

[6] 蒋海滨，蔡娟，肖玉冰，等.有效微生物（EM）在水产养殖中的应用及机理[J].净水技术，2014，33（6）：28-32.

基金项目   校级重点科研项目“阿坝师范学院南湖水质检测及治理研究”（ASA17-03）;四川省省级创新创业项目（201810646104）;校级质量工程项目“分析化学实验”（20171122）;四川省省级创新创业项目“复合菌制剂的培养与应用”（201710646027）;阿坝师范学院资环学院大学生创新创业训练计划“EM菌在改良猕猴桃种植土壤中的应用”（201911069）。

通信作者

收稿日期   2020-04-16